Systemdynamik und Regelungstechnik

Grundlagen der Regelungstechnik

Beginn: Montag, 20.04.2020, ohne Präsenzveranstaltungen in Form von E-Learning-Angeboten

Vorlesung

Im SS 2020 finden keine Präsenzveranstaltungen statt.

Stattdessen werden zu jedem Kapitel der Vorlesung mehrere kurze Lerneinheiten in Form von Videobeiträgen angeboten. Diese Offline-Angebote können heruntergeladen und zeitlich flexibel genutzt werden.

 

Übung

Im SS 2020 finden keine Präsenzveranstaltungen statt.

Fragestunde

Jederzeit per E-Mail an Prof. Dr.-Ing. Harald Aschemann

ZOOM:
Nach Bedarf kann eine Online-Fragestunde in der Woche vor der Klausur angeboten werden.

Praktikum

Termine: Prüfungszulassung im Sommersemester 2020

Prüfungszulassung im Sommersemester 2020

 

Aktuelles

Terminänderungen

Im SS 2020 wird diese Lehrveranstaltung ohne Präsenztermine durchgeführt. Es wird ab dem 20. April 2020 entsprechende E-Learning-Angebote geben.

 

Übungsklausur

-

Klausur

Klausur Systemdynamik und Regelungstechnik

Die Klausur vom Donnerstag, 30. Juli 2020 ist jetzt korrigiert. Die nachfolgende Liste enthält alle Noten, die per Unterschrift zur Bekanntgabe freigegeben wurden. Alle anderen müssen - nach einer gewissen Zeitverzögerung - im Prüfungsportal nachschauen.

Klausurergebnisse Sommersemester 2020

Eine Einsicht ist unter Einhaltung der AHA-Schutzmaßnahmen möglich. Es ist zwingend eine vorherige Anmeldung erforderlich, siehe die diesbezüglichen Information auf der Ergebnisliste.

 

Kontaktbereich

Dozent:

Prof. Dr.-Ing. Harald Aschemann

Übungsleiter:

PD Dr.-Ing. habil. Andreas Rauh

Praktikumsbetreuung:

PD Dr.-Ing. habil. Andreas Rauh

Lernziel

Lernziel

Die  Studierenden  werden  befähigt,  regelungstechnische  Lösungen  auf  Basis einschleifiger Regelkreise   (Rückführung   einer   Regelgröße)   sowie   einfacher Zustandsrückführungen  (Eigenwertvorgabe)  für  technische  Problemstellungen  zu erarbeiten und hierzu gängige Softwarewerkzeuge (Matlab/Simulink) einzusetzen.

Inhalt

Inhalt

  1. Einführung
  2. Modellbildung technischer Systeme
  3. Beschreibung linearer kontinuierlicher Systeme im Zeitbereich
  4. Beschreibung linearer kontinuierlicher Systeme im Frequenzbereich
  5. Stabilitätsanalyse
  6. Lineare Übertragungsglieder
  7. Der einschleifige Regelkreis: Führungs-/Störverhalten, Stabilität und Steuerungsentwurf
  8. Reglersynthese: Frequenzkennlinienverfahren, Wurzelortskurvenverfahren und Einstellregeln
  9. Einführung in die Zustandsregelung und -beobachtung: Polvorgabeentwurf
Informationen zur Prüfung

Informationen zur Prüfung

Als Hilfsmittel zur Prüfung "Systemdynamik und Regelungstechnik/ Grundlagen der Regelungstechnik (Bachelor)" ist ab dem Sommersemester 2018 eine handschriftliche Formelsammlung (1 Blatt Din A4 mit beliebigen Inhalten, kein Computerausdruck) zulässig. Die Formelsammlung des Lehrstuhls für Mechatronik darf nicht mehr in der Klausur verwendet werden.

Weiterhin darf in der Klausur ein einfacher, nicht programmierbarer Taschenrechner (in der Regel mit einzeiligem Display und evtl. Statuszeile) genutzt werden.

Weitere Hilfsmittel sind nicht zulässig.

Vorlesung

Vorlesung

Einführung: Regelungstechnik, Systemdynamik und mechatronischer Entwurf

 

Modellbildung technischer Systeme

 

Beschreibung linearer kontinuierlicher Systeme im Zeitbereich

 

Beschreibung linearer kontinuierlicher Systeme im Frequenzbereich

 

Stabilitätsanalyse

 

Lineare Übertragungsglieder

 

Der einschleifige Regelkreis: Führungs-/Störverhalten, Stabilität und Steuerungsentwurf

 

Reglersynthese: Frequenzkennlinienverfahren, Wurzelortskurvenverfahren und Einstellregeln

Einführung in die Zustandsregelung und -beobachtung: Eigenwertvorgabeentwurf

 

 

Übung
Übungsaufgaben

Übungsaufgaben

Bitte beachten Sie:

Alle Lehrvideos zur Übung "Systemdynamik und Regelungstechnik" stehen in 2 unterschiedlichen Auflösungen zur Verfügung. Die mit mp4 markierten Dateien haben haben eine Auflösung von 640*480 bzw. 852*480 mit einer max. Größe von 200MB; alle mit "hohe Auflösung" markierten Files sind inhaltlich identisch, jedoch mit einer Auflösung von 1440*1080 bzw. 1920*1080 exportiert. Aufgrund ihrer Größe von bis zu 800MB sollten sie nur bei einer hinreichend schnellen Internetverbindung genutzt werden.

 

Formelsammlung: Systemdynamik und Regelungstechnik (nicht als Klausurhilfsmittel zugelassen)

 

Grundlagen der Beschreibung dynamischer Systeme im Zeitbereich

Regelungsorientierte Modellbildung technischer Systeme/ Zustandsraumdarstellung

Linearisierung nichtlinearer Systemmodelle, Systembeschreibung in Form von Ursache-Wirkungs-Diagrammen (Blockschaltbildbeschreibung)

Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen im Zeit- und Bildbereich

Parameteridentifikation für dynamische Systemmodelle

Blockschaltbildalgebra, Übertragungsfunktionsdarstellung

Blockschaltbildalgebra, Stabilitätsanalyse

Bodediagramm, Frequenzkennlinienverfahren

Wurzelortskurvenverfahren

Einführung in die Zustandsraummethodik

 

Kurzfragen:

Übungsklausur

Übungsklausur

Übungsklausur vom 22.07.2013

 Übungsklausur vom 15.07.2016

 Übungsklausur vom 18.07.2017

 Übungsklausur Sommersemester 2019 (12.07.2019)

Übungsklausur Sommersemester 2020 (06.07.2020)

 

Aufgabensammlung:

Übungsmaterial:

Praktikum
Formelles

Formelles

Die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist für Studierende der Bachelorstudiengänge Maschinenbau, Mechatronik und Biomedizinische Technik Zulassungsvoraussetzung für die Prüfung.

Die Anmeldung zum Rechnerpraktikum Systemdynamik und Regelungstechnik erfolgt per E-Mail an PD Dr.-Ing. habil. Andreas Rauh bis zum Freitag, 08.05.2020. Die Prüfungszulassung wird durch eine Einreichung von Hausaufgaben überprüft. Alle hierzu nötigen Schritte werden am 11. Mai 2020 auf der Webseite des Lehrstuhls für Mechatronik veröffentlicht.

Studierende, die bereits in einem früheren Semester die Prüfungszulassung in einem der Praktika erlangt haben, können nach einer Anmeldung auf freiwilliger Basis am Praktikum sowie an den Zulassungstests teilnehmen.

Zum Vermeiden von Kompatibilitätsproblemen nutzen Sie bitte nur die Matlab-Version, die über den Terminalserver-Zugang des Rechenzentrums zur Verfügung gestellt wird.

Praktikumsaufgaben

Praktikumsaufgaben

Hausaufgabenblatt 1 (Prüfungsvorleistung)

Hausaufgabenblatt 2 (Prüfungsvorleistung)

 

 

Praktikumsblatt 1

Praktikumsblatt 2

Praktikumsblatt 3

    Praktikumsblatt 4

    Praktikumsblatt 5

    Zulassungstests

    Zulassungstests

    Zulassungstests

    Literatur und Selbststudium

    Literatur und Selbststudium

    Mathematische Grundlagen:

    Elektronisches Lehrbuch:

    Weiteres Übungsmaterial finden Sie unter anderem unter folgenden Links:

    A. Weinmann: Test- und Prüfungsaufgaben Regelungstechnik

    Matlab und Simulink:

    Ergänzendes Material: